一种用于飞机的进气道及飞机的制作方法

1.本实用新型涉及飞机结构领域，尤其涉及飞机进气道的安装结构改进。


背景技术：

2.电动飞机是未来用于城市空中交通出行的交通工具，采用固定翼和升力螺旋桨混合构造的电动飞机可以在不需要特殊跑道的情况下进行垂直起降，达到一定高度后，在推桨的推动下进行固定翼模式飞行。
3.电动飞机使用纯电清洁能源，其续航能力受当前电池储能水平的限制。传统飞机结构件在早期主要由金属材料组成，随着材料技术的发展，复合材料在飞机结构件中占据的比例越来越大，能够达到90％以上。从早期的木制飞机，到铝合金材料飞机，再到现在复合材料的在飞机中的应用，使得飞机的重量逐渐降低，航程相应增加。
4.飞机进气道是将空气引入飞机发动机的通道，是保证发动机正常工作的关键部件之一，用于为发动机提供一定流量的空气，保证进气流能满足压气机和燃烧室正常工作的要求，同时还满足电动飞机电池、电调等设备的散热要求。进气道的外形复杂，通常为变截面结构。进气道要承受蒙皮法面方向的载荷，设计中主要考虑刚度问题，而为了保证刚度，目前复合材料进气道通常采取蒙皮+纵横向筋条结构。电动飞机内部有电池包、排气风扇、冷凝系统等多种电气设备，如何将中空的进气道结构集成到飞机结构上，并保证其强度和功能需求，避免飞机增加过多重量，是进气道及其安装结构的设计重点之一。


技术实现要素：

5.为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种用于飞机的进气道，可以实现将进气道方便地安装于飞机主结构之上，简化连接结构，减少连接件数量，减轻飞机结构的重量，满足飞机的进行垂直起降和增大航程的要求。
6.为了达到上述目的，本实用新型提供了一种用于飞机的进气道，该进气道包括进气道主体和加强筋，所述进气道主体为管体结构，所述进气道主体的一端为设置有进气口的进气口端，另一端为设置有排气口的排气口端，所述进气道主体的外侧壁上设置有多个环状的加强筋，所述排气口端设置有排气连接缘条，所述排气连接缘条用于与排气组件连接，所述加强筋设置有第一连接缘条，所述第一连接缘条用于将所述进气道与飞机机身进行连接，所述进气口端连接有蒙皮连接件，所述蒙皮连接件设置有用于连接到飞机蒙皮的连接区域。
7.进一步地，所述排气组件包括底板和至少一个排气风扇，所述排气风扇安装于所述底板上，所述排气组件通过所述底板与所述排气连接缘条连接。
8.进一步地，所述进气道主体的横截面形状从进气口端的横截面形状渐变到排气口端的横截面形状，所述多个加强筋相互间隔设置于所述进气道主体的外侧壁，每个所述加强筋的内轮廓形状适配于所述进气道主体的外轮廓形状。
9.进一步地，还包括进口连接件，所述进口连接件用于将所述蒙皮连接件连接到所
述进气道主体，所述进口连接件包括用于连接所述进气道主体的连接面和用于连接所述蒙皮连接件的边部，所述进口连接件通过所述连接面连接到所述进气道主体的进气口端。
10.另一方面，本实用新型还提供一种飞机，该飞机包括根据上述技术方案所述的进气道，所述进气道分别与飞机机身和飞机蒙皮连接，所述进气道的排气口端连接有排气组件。
11.另一方面，本实用新型还提供一种用于飞机的进气道的安装方法，进气道为根据上述技术方案所述的一种进气道，包括如下步骤：
12.(1)将加强筋连接于进气道主体上；
13.(2)将进气道主体放置在飞机机身内，并将加强筋上的第一连接缘条与飞机机身连接固定；
14.(3)将进口连接件连接到进气道主体的进气口端；
15.(4)将排气组件连接到气道主体的排气连接缘条；
16.(5)将蒙皮连接件连接到进口连接件，并将蒙皮连接件连接到飞机蒙皮。
17.由于上述技术方案，本实用新型具有以下有益效果：
18.本实用新型通过在进气道主体排气口端处的排气连接缘条将排气组件连接到进气道主体上，借助加强筋将进气道连接到飞机机身，通过蒙皮连接件将进气道连接到飞机蒙皮，由此将进气道方便快捷地安装连接到飞机机身、飞机蒙皮上，将排气组件通过简单的连接结构连接到进气道，由此实现了在进气道上通过简单的连接结构来安装固定进气道和排气组件，可以避免额外设置复杂的连接部件，简化连接结构，减少连接件数量，由此减轻进气道的重量，从而满足飞机垂直起降和增大航程的要求；
19.采用胶接或焊接方式进行进气道主体与加强筋、进口连接件的连接，由此获得足够的连接强度，并避免破坏进气道主体的原有整体结构，保持进气道主体的强度、刚度等性能和尺寸精度。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
21.图1为本实用新型提供的进气道的结构示意图；
22.图2为图1所示的进气道对应的进气道本体的结构示意图；
23.图3a、图3b、图3c为本实用新型提供的三种不同结构的加强筋的结构示意图；
24.图4为本实用新型提供的蒙皮连接件的结构示意图；
25.图5为本实用新型提供的进口连接件的结构示意图；
26.图6为本实用新型提供的进气道安装到飞机上后的局部示意图。
具体实施方式
27.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，
所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
28.需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
29.为了实现本实用新型的技术方案，让更多的工程技术工作者容易了解和应用本实用新型，将结合具体的实施例，进一步阐述本实用新型的工作原理。
30.实施例1
31.如图1-6所示，本实施例提供一种用于飞机的进气道，该进气道包括进气道主体1，通常采用复合材料形成，由此可以使得进气道主体1获得足够的强度和刚度，并减轻其重量。
32.如图1、图2所示，进气道主体1为中空的管体结构，其一端为设置有进气口的进气口端11，另一端为设置有排气口的排气口端12，进气道主体1的横截面形状沿其轴线方向从进气口端11到排气口端12逐渐变化，以引导其中的气流以期望的方式流动。
33.进气道主体1的排气口端12设置有排气连接缘条121，所述排气连接缘条121用于与排气组件3连接，以借助该排气连接缘条121将排气组件3方便、稳固地连接到进气道主体1上，并避免额外设置复杂的连接部件，简化连接结构，减少连接件数量，由此减轻进气道的重量。
34.可选地，所述排气连接缘条121上设置多个用于连接排气组件3的第一连接孔122，以借助第一连接孔122方便地将所述排气连接缘条121与所述排气组件3相连接。
35.可选地，如图6所示，所述排气组件3包括底板31和至少一个排气风扇32，所述排气风扇32安装于所述底板31上，所述排气组件3通过所述底板31与所述排气连接缘条121连接，由此，可以根据进气道主体1在排气口端12的横截面形状在底板31上排列设置排气风扇32，以便于改善排气组件3的排气效果。
36.进气道主体1的外侧壁上设置有多个环状的加强筋2，加强筋2可以增加进气道主体1的强度、刚度等性能。
37.如图3a、图3b、图3c所示，所述加强筋2上设置有第一连接缘条21，所述第一连接缘条21用于将进气道与飞机机身进行连接，以借助加强筋2上的该第一连接缘条21将进气道连接到飞机机身上，由此在将进气道连接到飞机机身时，避免设置额外的连接部件，简化连接结构，进一步减轻进气道的重量。
38.可选地，如图1所示，多个加强筋2沿进气道主体1的轴线方向相互间隔地设置于所述进气道主体1的外侧壁，相应于所述进气道主体1的变化的横截面形状，每个所述加强筋2的内轮廓形状适配于所述进气道主体1的外轮廓形状。具体地，所述进气道主体1的横截面形状从进气口端11的横截面形状以预期的方式渐变到排气口端12的横截面形状，所述进气道主体的轴线为直线或曲线；在加强筋2所在平面或曲面与该轴线的交点处，该轴线的轴线方向与该平面或曲面的法线方向存在一小于等于90
°
的夹角，例如，该夹角可以为0
°
、15
°
、
30
°
、45
°
或60
°
，由于加强筋2具有一定厚度，可以以已知的任一方式抽象出代表加强筋2所在的平面或曲面的面，例如，采用加强筋2的两个侧面中的一个所在的平面或曲面或者位于两个侧面中间的平面或曲面作为加强筋2所在的平面或曲面。通过上述对加强筋2安装角度的适应性设置，能够根据进气道主体1的实际形状、飞机机身结构等设置加强筋2，以利于加固进气道并方便地将进气道安装到飞机机身。进一步地，鉴于前述进气道主体1的渐变横截面形状及加强筋2的适应性安装角度，与各个加强筋2相接的进气道主体1的外轮廓呈现相同或不同的形状，加强筋2具有适配于该外轮廓的形状的内轮廓形状，各个加强筋2具有相同或不同的内轮廓形状，由此稳固连接加强筋2与进气道主体1，图3a、图3b、图3c示出三种不同结构的加强筋2。
39.可选地，如图1、图3a、图3b、图3c所示，所述加强筋2设置有用于将所述加强筋2连接到所述飞机机身的第一连接缘条21和有用于将所述加强筋2连接到所述进气道主体1的第二连接缘条22。当加强筋2设置于进气道主体1上时，第一连接缘条21的至少一部分与进气道主体1外侧壁表面之间存在一夹角，使得第一连接缘条21的至少一部分从进气道主体1外侧壁表面相外突出，加强筋2的第二连接缘条22的至少一部分与进气道主体1外侧壁表面贴合，由此，可以方便、稳固地将第一连接缘条21连接到所述飞机机身、将第二连接缘条22连接到进气道主体1，从而借助加强筋2方便地将进气道连接到飞机机身，而不需要额外设置复杂的连接部件，简化连接结构，减少连接件数量，由此减轻进气道的重量。
40.可选地，加强筋2的第一连接缘条21上设置有多个用于连接到所述飞机机身的第二连接孔23，以通过螺栓等连接部件将第一连接缘条21连接到所述飞机机身。
41.可选地，加强筋2的第二连接缘条22通过胶接或者焊接连接到所述进气道主体的外侧壁表面，由此避免破坏进气道主体1的原有整体结构，保持进气道主体1的强度、刚度等性能和尺寸精度。
42.如图1所示，进气道主体1的进气口端11连接有蒙皮连接件4，所述蒙皮连接件4设置有用于连接到飞机蒙皮的连接区域41，由此通过该蒙皮连接件4将进气道与飞机蒙皮相连接。
43.可选地，如图1所示，进气道还包括进口连接件5，蒙皮连接件4通过所述进口连接件5连接到进气道主体1。如图5所示，所述进口连接件5包括用于连接所述进气道主体1的连接面51和用于连接所述蒙皮连接件4的边部52，所述进口连接件5通过所述连接面51连接到进气道主体1的所述进气口端11。
44.可选地，所述进口连接件5为适配于进气口端11的中空筒状，所述进口连接件5的一端设置有用于连接所述进气道主体1的连接面51，另一端设置有用于连接所述蒙皮连接件4的边部52。可选地，如图5所示，该另一端具有斜切缺口，该斜切缺口形成于进口连接件5的侧壁上，并与进口连接件5在该另一端处的端面之间存在一锐角夹角，沿该斜切缺口设置有用于连接所述蒙皮连接件4的边部52，或者将该另一端设置为斜切端口，沿该斜切端口设置有用于连接所述蒙皮连接件4的边部52。由此，可以通过该进口连接件5将蒙皮连接件4与进气道主体1连接，并避免对进入进气道主体1的气流产生不利影响，还可以通过该斜切缺口或该斜切端面将进口连接件5以期望的倾斜方式连接到进气道主体1的进气口端11，从而实现通过进口连接件5稳固连接进气道与飞机蒙皮。
45.可选地，进口连接件5的边部52与蒙皮连接件4通过胶接或者焊接连接。
46.可选地，进口连接件5的连接面51设置有胶接面，在进气道主体1的进气口端11相应地设置有胶接面，所述连接面51与所述进气口端11通过胶接面胶接连接，由此能够保护破坏进气道主体1的原有整体结构，保持进气道主体1的原有强度、刚度等性能和尺寸精度，并将进口连接件5牢固地连接到进气道主体1。
47.可选地，进口连接件5的连接面51与进气道主体1的进气口端11通过焊接连接，由此能够保护破坏进气道主体1的原有整体结构，保持进气道主体1的原有强度、刚度等性能和尺寸精度，并将进口连接件5牢固地连接到进气道主体1。
48.可选地，所述蒙皮连接件4具有相应于进气道主体1进气口的开口或缺口，以允许气流穿过并进入进气道主体1。
49.可选地，蒙皮连接件4包括多个分蒙皮连接件，各分蒙皮连接件之间相互连接或者不相互连接，各分蒙皮连接件分别连接到进口连接件5和飞机蒙皮。
50.可选地，所述蒙皮连接件4的连接区域41设置于所述蒙皮连接件4的边缘区域，所述连接区域41设置有用于连接到飞机蒙皮的第三连接孔42，所述第三连接孔42设置成螺栓孔，所述连接区域41通过所述第三连接孔42和螺栓与飞机蒙皮连接。
51.可选地，进气道主体1、加强筋2、蒙皮连接件4、进口连接件5均由复合材料制作而成。
52.本实施例提供一种用于飞机的进气道的安装方法，进气道为上述技术方案所述的一种进气道，包括如下步骤：
53.(1)将加强筋2通过第二连接缘条22连接于进气道主体1上；
54.(2)将进气道主体1放置在飞机机身内，并将加强筋2上的第一连接缘条21与飞机机身连接固定；
55.(3)将进口连接件5连接到进气道主体1的进气口端11；
56.(4)将排气组件3连接到气道主体1的排气连接缘条121；
57.(5)将蒙皮连接件4连接到进口连接件5，并将蒙皮连接件4连接到飞机蒙皮。
58.可选地，本领域技术人员可以调整部分各步骤的先后顺序以便于根据实际情形安装所述进气道。
59.实施例2
60.本实施例提供一种飞机，包括飞机机身、飞机蒙皮和上述技术方案所述的一种进气道，所述进气道分别与飞机机身和飞机蒙皮连接，所述进气道的排气口端连接有排气组件3，该进气道可以通过排气连接缘条121方便地与排气组件连接，通过加强筋2方便、稳固地与飞机机身连接，通过蒙皮连接件4灵活、稳固地与飞机蒙皮连接。
61.为了精简本公开并帮助理解各个实用新型方面中的一个或多个，在上面对本实用新型的示例性实施例的描述中，本实用新型的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本实用新型要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如本实用新型的权利要求书所反映的那样，实用新型方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本实用新型的单独实施例。
62.此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的实施例包括其它实施例中所
包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本实用新型的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在本实用新型的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
63.应该注意的是，上述实施例是对本实用新型进行说明而不是对本实用新型进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。单词第一、第二以及第三等的使用不表示任何顺序，可将这些单词解释为名称。